CN104888539B - 一种内置干粉尘预处理设备及工作方法 - Google Patents

一种内置干粉尘预处理设备及工作方法 Download PDF

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本发明涉及一种内置干粉尘预处理设备及工作方法，其技术方案是：内层壳体的上方为出气口，内层壳体焊接法兰，法兰的外部连接排空管路，内层壳体的内部装有中部导向套筒，中部导向套筒的内部是芯轴，芯轴的上端连接有动力伞，芯轴的中部连接有整流伞，芯轴的下部穿过底部导向套筒后与底座相连接，底座上面铺有橡胶密封垫，内层壳体的外部设有外层壳体，在内层壳体与外层壳体之间形成进气通道，外层壳体与橡胶密封垫的底座配合形成粉尘收集箱；有益效果是：在高动能和离心力的作用下，实现大部分的粉尘颗粒与排空气流的脱离，减轻了干粉状物料密闭输送系统除尘设备的工作压力，延长了除尘设备的维护周期，有效节约了物料。

Description

一种内置干粉尘预处理设备及工作方法
技术领域
本发明涉及一种干粉尘预处理设备，特别涉及一种内置干粉尘预处理设备及工作方法。
背景技术
气力输送又称气流输送，利用气流的能量，在密闭管道内沿气流方向输送颗粒状物料，是流态化技术的一种具体应用。目前，在全世界范围内已广泛应用于铸造、化工、石油、医药、粮食等行业。其中在石油行业，为了配合石油开采作业，必须配建有大型的干粉状物料储存站。这些粉状物料的存储站分布在各个油田区域，不单陆地建有很多，甚至每个海洋钻井平台都配备有一个中等规模的干粉状物料的储存站，每个储存站都需要一套独立的干粉状物料密闭输送系统支持其运作。这种干粉状物料密闭输送系统就是气力输送的具体体现。气力输送干粉状物料时有一个缺点，会产生大量的含尘气体，如不处理，会造成严重的环境污染，因此每个独立的干粉状物料密闭输送系统都会配有除尘设备。目前所使用的除尘设备都是通过滤袋或滤布，对含尘气体进行过滤，滤后的干净空气再排往大气中。由于干粉状物料储存系统中会储存有不同粉状物料，且绝大多数的干粉状物料输送系统是共用一个除尘设备，因此，系统中的除尘设备工作压力较大，不但过滤介质需要经常更换，而且所过滤出的物料也是混合的，不适合高精度作业时使用，造成物料的浪费。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种能够降低干粉物料储存罐外排气体含尘量，应用于干粉物料储存罐内部的一种内置干粉尘预处理设备。
其技术方案是：一种内置干粉尘预处理设备，包括法兰、内层壳体、动力伞、芯轴、中部导向套筒、整流伞、外层壳体、底部导向套筒、底座、橡胶密封垫、排空管路，内层壳体的上方为出气口，内层壳体焊接法兰，法兰的外部连接排空管路，内层壳体的内部装有中部导向套筒，中部导向套筒的内部是芯轴，芯轴的上端连接有动力伞，芯轴的中部连接有整流伞，芯轴的下部穿过底部导向套筒后与底座相连接，底座上面铺有橡胶密封垫，内层壳体的外部设有外层壳体，在内层壳体与外层壳体之间形成进气通道，外层壳体与橡胶密封垫的底座配合形成粉尘收集箱。
上述的动力伞的圆锥母线与水平面构成的夹角为40°~50°，提高动力伞的活动调节范围。
上述的动力伞的顶部开有圆孔，圆孔的通透面积为底面开口面积的10%~80%，调节动力伞的升降效率，提高粉尘颗粒与排空气流的脱离速度。
上述的芯轴上连接动力伞的末端为锥体形状，其锥度为1：1~1：5，便于调节动力伞的位置角度。
上述的动力伞、整流伞、底座与芯轴同轴运动。
上述的整流伞的圆锥母线与底面圆所在平面构成的夹角为30°~60°，提高粉尘颗粒在预处理过程中的整流效果。
上述的外层壳体的底部圆锥母线与水平面夹角为50°~78°，便于调节外层壳体与内层壳体之间进气通道的气流方向，调整进气通道之间的间距。
上述的进气通道为环状进气通道，环状进气通道的气流方向改变角度为120°~180°，环状进气通道之间的间距为15~40mm，提高粉尘颗粒与排空气流的脱离效果。
上述的整流伞的外部母线为内凹型曲线，整流伞与芯轴同轴运动。
一种内置干粉尘预处理设备的工作方法，包括以下步骤：
A）干粉物料储物罐在开启排空系统后，排空管路会以负压的形式向外部排出干粉物料储物罐的含尘气体；排空系统的罐内进气口开始向罐外排出气体，气流通过法兰的外部排空管路开始流向排空系统，由于气流在内层壳体的内部流动时经过动力伞所在空间，动力伞在气流的作用下获得升力，动力伞通过芯轴、中部导向套筒和底部导向套筒的限制，从而带动整流伞和底座进入工作位置；含尘气体由内层壳体与外层壳体之间形成的进气通道进入，由于进气通道被设计成环状进气通道，含尘气体在进气通道内改变气流的流向，使气流形成较大变向的旋流；
B）由于粉尘颗粒相较于空气来说，有较大的质量和密度，所以在高动能和离心力的作用下，大部分的粉尘颗粒会与气流脱离，在接近于整流伞的位置前进入粉尘收集箱，实现了部分干粉状物料的去除；其余的气流则顺着整流伞的引导，经过动力伞后由出气口经法兰连接的排空管路排出至排空系统中；
C）当干粉物料储物罐使用完成，干粉物料储物罐在关闭排空系统后，干粉物料储物罐停止向排空系统排气，流经动力伞的气流消失，失去升力的动力伞会下降至待命位置，同时带动整流伞和底座进入待命位置，底座与外层壳体形成的粉尘收集箱底部开口打开，粉尘收集箱在上一工作环节中收集到的粉尘被释放，重新回到干粉物料储物罐中，实现粉状物料回收，降低干粉物料储存罐外排气体含尘量，完成干粉的预处理工作。
本发明的有益效果是：本发明充分利用含尘废气中粉尘颗粒所特有的较大质量和密度，在高动能和离心力的作用下，实现大部分的粉尘颗粒与排空气流的脱离；与采用传统排空口的储物罐相比，采用本发明内置干粉尘预处理设备的储物罐，所排出的气体更干净，有效降低了外排气体含尘量，减轻了干粉状物料密闭输送系统除尘设备的工作压力，延长了除尘设备的维护周期；并且内置干粉尘预处理设备能将所收集的物料返还至储物罐，有效节约了物料。
附图说明
附图1是本发明的结构示意图；
上图中：法兰1、内层壳体2、动力伞3、芯轴4、中部导向套筒5、整流伞6、外层壳体7、底部导向套筒8、底座9、橡胶密封垫10、进气通道11、排空管路12、圆孔3.1。
具体实施方式
结合附图1，对本发明作进一步的描述：
实施例1：本发明提到的一种内置干粉尘预处理设备，包括法兰1、内层壳体2、动力伞3、芯轴4、中部导向套筒5、整流伞6、外层壳体7、底部导向套筒8、底座9、橡胶密封垫10、排空管路12，内层壳体2的上方为出气口，内层壳体2焊接法兰1，法兰1的外部连接排空管路12，内层壳体2的内部装有中部导向套筒5，中部导向套筒5的内部是芯轴4，芯轴4的上端连接有动力伞3，芯轴4的中部连接有整流伞6，芯轴4的下部穿过底部导向套筒8后与底座9相连接，底座9上面铺有橡胶密封垫10，内层壳体2的外部设有外层壳体7，在内层壳体2与外层壳体7之间形成进气通道11，外层壳体7与橡胶密封垫10的底座配合形成粉尘收集箱；其中，动力伞3的圆锥母线与动力伞3底面圆所在平面构成的夹角为40°；其中，动力伞3的顶部开有圆孔3.1，圆孔3.1的通透面积为底面开口面积的10%；其中，芯轴4上连接动力伞3的末端为锥体形状，其锥度为1：1；其中，动力伞3、整流伞6、底座9与芯轴4同轴运动；其中，整流伞6的圆锥母线与水平面构成的夹角为30°；其中，外层壳体7的底部圆锥母线与水平面夹角为50°；其中，进气通道11为环状进气通道，环状进气通道的气流方向改变角度为120°，环状进气通道之间的间距为15mm；其中，整流伞6的外部母线为内凹型曲线，整流伞6与芯轴4同轴运动，通过该实施例能够有效降低了外排气体含尘量，减轻了干粉状物料密闭输送系统除尘设备的工作压力。
实施例2：一种内置干粉尘预处理设备，包括法兰1、内层壳体2、动力伞3、芯轴4、中部导向套筒5、整流伞6、外层壳体7、底部导向套筒8、底座9、橡胶密封垫10、排空管路12，内层壳体2的上方为出气口，内层壳体2焊接法兰1，法兰1的外部连接排空管路12，内层壳体2的内部装有中部导向套筒5，中部导向套筒5的内部是芯轴4，芯轴4的上端连接有动力伞3，芯轴4的中部连接有整流伞6，芯轴4的下部穿过底部导向套筒8后与底座9相连接，底座9上面铺有橡胶密封垫10，内层壳体2的外部设有外层壳体7，在内层壳体2与外层壳体7之间形成进气通道11，外层壳体7与橡胶密封垫10的底座配合形成粉尘收集箱；其中，动力伞3的圆锥母线与水平面构成的夹角为45°；其中，动力伞3的顶部开有圆孔3.1，圆孔3.1的通透面积为底面开口面积的45%；其中，芯轴4上连接动力伞3的末端为锥体形状，其锥度为1：3；其中，动力伞3、整流伞6、底座9与芯轴4同轴运动；其中，整流伞6的圆锥母线与底面圆所在平面构成的夹角为45°；其中，外层壳体7的底部圆锥母线与水平面夹角为64°；其中，进气通道11为环状进气通道，环状进气通道的气流方向改变角度为150°，环状进气通道之间的间距为25mm；其中，整流伞6的外部母线为内凹型曲线，整流伞6与芯轴4同轴运动，通过该实施例能够有效降低了外排气体含尘量，减轻了干粉状物料密闭输送系统除尘设备的工作压力。
实施例3：一种内置干粉尘预处理设备，包括法兰1、内层壳体2、动力伞3、芯轴4、中部导向套筒5、整流伞6、外层壳体7、底部导向套筒8、底座9、橡胶密封垫10、排空管路12，内层壳体2的上方为出气口，内层壳体2焊接法兰1，法兰1的外部连接排空管路12，内层壳体2的内部装有中部导向套筒5，中部导向套筒5的内部是芯轴4，芯轴4的上端连接有动力伞3，芯轴4的中部连接有整流伞6，芯轴4的下部穿过底部导向套筒8后与底座9相连接，底座9上面铺有橡胶密封垫10，内层壳体2的外部设有外层壳体7，在内层壳体2与外层壳体7之间形成进气通道11，外层壳体7与橡胶密封垫10的底座配合形成粉尘收集箱；其中，动力伞3的圆锥母线与水平面构成的夹角为50°；其中，动力伞3的顶部开有圆孔3.1，圆孔3.1的通透面积为底面开口面积的80%；其中，芯轴4上连接动力伞3的末端为锥体形状，其锥度为1：5；其中，动力伞3、整流伞6、底座9与芯轴4同轴运动；其中，整流伞6的圆锥母线与底面圆所在平面构成的夹角为60°；其中，外层壳体7的底部圆锥母线与水平面夹角为78°；其中，进气通道11为环状进气通道，环状进气通道的气流方向改变角度为180°，环状进气通道之间的间距为40mm；其中，整流伞6的外部母线为内凹型曲线，整流伞6与芯轴4同轴运动，通过该实施例能够有效降低了外排气体含尘量，减轻了干粉状物料密闭输送系统除尘设备的工作压力。
本发明提到的一种内置干粉尘预处理设备的工作方法，包括以下步骤，
A）干粉物料储物罐在开启排空系统后，排空管路12会以负压的形式向外部排出干粉物料储物罐的含尘气体；排空系统的罐内进气口开始向罐外排出气体，气流通过法兰1的外部排空管路12开始流向排空系统，由于气流在内层壳体2的内部流动时经过动力伞3所在空间，动力伞3在气流的作用下获得升力，动力伞3通过芯轴4、中部导向套筒5和底部导向套筒8的限制，从而带动整流伞6和底座9进入工作位置；含尘气体由内层壳体2与外层壳体7之间形成的进气通道11进入，由于进气通道11被设计成环状进气通道，含尘气体在进气通道11内改变气流的流向，使气流形成较大变向的旋流；
B）由于粉尘颗粒相较于空气来说，有较大的质量和密度，所以在高动能和离心力的作用下，大部分的粉尘颗粒会与气流脱离，在接近于整流伞的位置前进入粉尘收集箱，实现了部分干粉状物料的去除；其余的气流则顺着整流伞的引导，经过动力伞3后由出气口经法兰连接的排空管路12排出至排空系统中；
C）当干粉物料储物罐使用完成，干粉物料储物罐在关闭排空系统后，干粉物料储物罐停止向排空系统排气，流经动力伞3的气流消失，失去升力的动力伞3会下降至待命位置，同时带动整流伞6和底座9进入待命位置，底座9与外层壳体7形成的粉尘收集箱底部开口打开，粉尘收集箱在上一工作环节中收集到的粉尘被释放，重新回到干粉物料储物罐中，实现粉状物料回收，降低干粉物料储存罐外排气体含尘量，完成干粉的预处理工作。
以上实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明相似及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。本文中所使用的术语，不排除其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便的描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种内置干粉尘预处理设备，其特征是：包括法兰（1）、内层壳体（2）、动力伞（3）、芯轴（4）、中部导向套筒（5）、整流伞（6）、外层壳体（7）、底部导向套筒（8）、底座（9）、橡胶密封垫（10）、排空管路（12），内层壳体（2）的上方为出气口，内层壳体（2）焊接法兰（1），法兰（1）的外部连接排空管路（12），内层壳体（2）的内部装有中部导向套筒（5），中部导向套筒（5）的内部是芯轴（4），芯轴（4）的上端连接有动力伞（3），芯轴（4）的中部连接有整流伞（6），芯轴（4）的下部穿过底部导向套筒（8）后与底座（9）相连接，底座（9）上面铺有橡胶密封垫（10），内层壳体（2）的外部设有外层壳体（7），在内层壳体（2）与外层壳体（7）之间形成进气通道（11），外层壳体（7）与橡胶密封垫（10）的底座配合形成粉尘收集箱。
2.根据权利要求1所述的一种内置干粉尘预处理设备，其特征是：所述的动力伞（3）的圆锥母线与水平面构成的夹角为40°~50°。
3.根据权利要求1所述的一种内置干粉尘预处理设备，其特征是：所述的动力伞（3）的顶部开有圆孔（3.1），圆孔（3.1）的通透面积为底面开口面积的10%~80%。
4.根据权利要求1所述的一种内置干粉尘预处理设备，其特征是：所述的芯轴（4）上连接动力伞（3）的末端为锥体形状，其锥度为1：1~1：5。
5.根据权利要求1所述的一种内置干粉尘预处理设备，其特征是：所述的动力伞（3）、整流伞（6）、底座（9）与芯轴（4）同轴运动。
6.根据权利要求1所述的一种内置干粉尘预处理设备，其特征是：所述的整流伞（6）的圆锥母线与底面圆所在平面构成的夹角为30°~60°。
7.根据权利要求1所述的一种内置干粉尘预处理设备，其特征是：所述的外层壳体（7）的底部圆锥母线与水平面夹角为50°~78°。
8.根据权利要求1所述的一种内置干粉尘预处理设备，其特征是：所述的进气通道（11）为环状进气通道，环状进气通道的气流方向改变角度为120~180°，环状进气通道之间的间距为15~40mm。
9.根据权利要求1所述的一种内置干粉尘预处理设备，其特征是：所述的整流伞（6）的外部母线为内凹型曲线，整流伞（6）与芯轴（4）同轴运动。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的内置干粉尘预处理设备的工作方法，其特征是：包括以下步骤，
A）干粉物料储物罐在开启排空系统后，排空管路（12）会以负压的形式向外部排出干粉物料储物罐的含尘气体；排空系统的罐内进气口开始向罐外排出气体，气流通过法兰（1）的外部排空管路（12）开始流向排空系统，由于气流在内层壳体（2）的内部流动时经过动力伞（3）所在空间，动力伞（3）在气流的作用下获得升力，动力伞（3）通过芯轴（4）、中部导向套筒（5）和底部导向套筒（8）的限制，从而带动整流伞（6）和底座（9）进入工作位置；含尘气体由内层壳体（2）与外层壳体（7）之间形成的进气通道（11）进入，由于进气通道（11）被设计成环状进气通道，含尘气体在进气通道（11）内改变气流的流向，使气流形成较大变向的旋流；
B）由于粉尘颗粒相较于空气来说，有较大的质量和密度，所以在高动能和离心力的作用下，大部分的粉尘颗粒会与气流脱离，在接近于整流伞的位置前进入粉尘收集箱，实现了部分干粉状物料的去除；其余的气流则顺着整流伞的引导，经过动力伞（3）后由出气口经法兰连接的排空管路（12）排出至排空系统中；
C）当干粉物料储物罐使用完成，干粉物料储物罐在关闭排空系统后，干粉物料储物罐停止向排空系统排气，流经动力伞（3）的气流消失，失去升力的动力伞（3）会下降至待命位置，同时带动整流伞（6）和底座（9）进入待命位置，底座（9）与外层壳体（7）形成的粉尘收集箱底部开口打开，粉尘收集箱在上一工作环节中收集到的粉尘被释放，重新回到干粉物料储物罐中，实现粉状物料回收，降低干粉物料储存罐外排气体含尘量，完成干粉的预处理工作。
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Inventor after: Liu Jie

Inventor after: Su Xiaofei

Inventor after: Sun Zhongxing

Inventor after: Wang Lianzeng

Inventor after: Wang Chao

Inventor before: Zhao Yanbo

Inventor before: Wang Chao

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GR01 Patent grant
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Denomination of invention: Built-in dry dust pre-treatment device and working method

Effective date of registration: 20190129

Granted publication date: 20170412

Pledgee: Dongying Branch of China Postal Savings Bank Co.,Ltd.

Pledgor: DONGYING WANBANG PETROLEUM TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Registration number: 2019990000087

CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 257000, Shengli Industrial Park, two South 1240 Road, Dongying District, Dongying, Shandong

Patentee after: Shandong Wanbang Petroleum Technology Co.,Ltd.

Address before: 257000, Shengli Industrial Park, two South 1240 Road, Dongying District, Dongying, Shandong

Patentee before: DONGYING WANBANG PETROLEUM TECHNOLOGY Co.,Ltd.

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Date of cancellation: 20210519

Granted publication date: 20170412

Pledgee: Dongying Branch of China Postal Savings Bank Co.,Ltd.

Pledgor: Shandong Wanbang Petroleum Technology Co.,Ltd.

Registration number: 2019990000087

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Change date: 20210519

Registration number: 2019990000087

Pledgor after: Shandong Wanbang Petroleum Technology Co.,Ltd.

Pledgor before: DONGYING WANBANG PETROLEUM TECHNOLOGY Co.,Ltd.

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Denomination of invention: A built-in dry dust pretreatment equipment and its working method

Effective date of registration: 20221031

Granted publication date: 20170412

Pledgee: Guangdong Development Bank Co.,Ltd. Dongying Branch

Pledgor: Shandong Wanbang Petroleum Technology Co.,Ltd.

Registration number: Y2022980020219

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Granted publication date: 20170412

Pledgee: Guangdong Development Bank Co.,Ltd. Dongying Branch

Pledgor: Shandong Wanbang Petroleum Technology Co.,Ltd.

Registration number: Y2022980020219